CN110806167B - 一种节气门位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机技术领域，且公开了一种节气门位置检测装置，包括壳体和节气门转轴，所述壳体内设有固定极片、软管和感应极片，且固定极片。该节气门位置检测装置，以怠速点为初始位置，通过感应极片的角度和位置变化带来的电容量变化规律和软管内介质流入介质检测件内带来的压力变化规律分别计算节气门的开合度，提高对节气门开合度的定位精度，另一方面，通过变化规律计算位置克服了环境原因产生的误差，进一步提高精度，其次，电容量检测和压力检测都是非接触的，使用寿命更高，保证对节气门阀片位置检测的准确性，保证车辆行驶稳定，另一方面，双路检测结果对比可以及时发现检测装置故障，利于故障的发现和排除。

Description

一种节气门位置检测装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体为一种节气门位置检测装置。

背景技术

节气门位置传感器主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况，是加速工况还是减速工况，请参阅图1所示的节气门位置传感器，该节气门位置传感器的结构主要由壳体、壳盖、电刷摇臂、电刷、电路板、接线端子及端子护套等组成，采用单一组碳膜电阻、电刷、单输出信号的设计，当电路受到干扰，如电源波动时，ECU读取的节气门位置传感器输出的电压信号会发生偏差，由于节气门位置传感器只有单一信号输出，当输出信号发生偏差时，测量结果就不准确了，势必会影响ECU对发动机的控制。这样就会将会波及到发动机正常的点火、喷油，对车辆的使用造成不利影响。

同时，节气门体的位置传感器大多采用接触式，使用一段时间后会导致电阻膜的磨损而影响输出信号的精度，从而影响节气门阀片位置的感应精度，事实上，怠速点基础不良，传感器可变电阻变化无规律导致的发动机怠速和加速不稳定也是最常见的汽车故障。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种节气门位置检测装置的技术方案，主要适用于微波屏蔽效能检测，特点为带宽大、精度高、配置简单且成本较低。

本发明提供如下技术方案：一种节气门位置检测装置，包括壳体和节气门转轴，所述壳体内设有固定极片、软管和感应极片，且固定极片、软管和感应极片构成了一个可检测电容，所述感应极片位于压辊内，所述感应极片随着压辊转动改变角度和位置改变可检测电容的电容量，所述压辊随着节气门转轴转动而改变位置并在与软管的摩擦力作用下转动，所述压辊转动挤压软管使软管内的介质发生变化，所述软管内的介质变化由介质检测件时刻监控检测。

优选的，所述压辊绕与摇臂的连接轴转动，所述压辊的偏心位置设有感应极片，当所述压辊处于怠速点时，所述感应极片和固定极片对应的有效面积最大且距离最近。

优选的，所述软管内充满不导电的非牛顿液体。

优选的，所述压辊的直径小于节气门转轴。

本发明具备以下有益效果：

1、该节气门位置检测装置，以怠速点为初始位置，通过感应极片的角度和位置变化带来的电容量变化规律和软管内介质流入介质检测件内带来的压力变化规律分别计算节气门的开合度，并以发动机实际运行情况和最大开合度为终点点计算结构进行修正，提高对节气门开合度的定位精度，另一方面，通过变化规律计算位置克服了环境原因产生的误差，进一步提高精度，进而保证ECU控制的点火、喷油精度更高，使车辆行驶更省油，性能更加稳定。

2、该节气门位置检测装置，电容量检测和压力检测都是非接触的，而连接电路的触片相对于用于检测的触片，使用寿命更高，整体都具有较高的使用寿命，可靠性较高，保证对节气门阀片位置检测的准确性，保证车辆行驶稳定，另一方面，双路检测结果对比可以及时发现检测装置故障，利于故障的发现和排除。

附图说明

图1为现有的节气阀位置传感器的示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中压辊处于怠速点时的结构示意图；

图4为本发明压辊运动后的结构结构示意图。

图中：1、壳体；2、节气门转轴；3、固定极片；4、软管；5、压辊；6、介质检测件；7、感应极片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-4，一种节气门位置检测装置，包括壳体1和节气门转轴2，壳体1内设有怠速触点和最大开合度触点，用于标记初始位置和最终位置，为现有结构，不做赘述，壳体1的内壁贴附有固定极片3，固定极片3内侧固定紧贴有软管4，软管4活动连接有压辊5，压辊5通过摇臂与节气门转轴2活动连接，节气门转轴2转动带动压辊5移动，压辊5移动时在压辊5和软管4的摩擦力作用下发生转动，压辊5内设有角度随压辊5转动而变化的感应极片7，感应极片7的角度和位置变化使固定极片3、软管4和感应极片7构成的电容电容量呈规律变化，通过检测电流检测出电容量变化，车载ECU由变化规律和初始位置进而计算出节气门开度，压辊5挤压软管4，使软管4内介质流向介质检测件6，软管4内介质可以为气体，也可为液体，本实施例使用液体，液体流向介质检测件6，介质检测件6为内部安装压力传感器有弹力件，通过检测介质检测件6内的压强变化计算节气门的开合度。

其中，压辊5绕与摇臂的连接轴转动，压辊5的偏心位置设有感应极片7，当压辊5处于怠速点时，感应极片7和固定极片3对应的有效面积最大且距离最近，极值点位于初始位置容易标记，减少计算误差。

其中，软管4内充满不导电的非牛顿液体，在踩做油门时，往往用力很猛，节气门转轴2猛然提速，非牛顿立体瞬间阻力变大，阻止节气门转轴2转动，避免车速猛然上升，给予驾驶员修改错误的时间，提高行车安全。

其中，压辊5的直径小于节气门转轴2，放大节气门转轴2和压辊5的传动比，提高检测精度。

本发明的工作原理：

加速时，节气门开度变大，节气门转轴2转动带动压辊5转动，压辊5和软管4之间的摩擦力使压辊5转动，压辊5内的感应极片7的位置和角度均发生变化，与固定极片3和压辊5连接的电路检测出电容量变化，ECU记录电容量变化，并由节气门的位置连续变化模型计算节气门开度，同时，压辊5挤压软管4内介质，使介质流入介质检测件6内，介质检测件6内随着介质增多，压力也发生连续的变化，数据上传ECU，ECU同步计算节气门开度，若两者差异小于阙值，则任取一值进行喷油控制，同时，根据发动机实际运行情况以及最开开度的重点标记位置对电容模型和压力模型进行修正，当二者差异大于阙值也无法自行调整时进行报错。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种节气门位置检测装置，包括壳体(1)和节气门转轴(2)，其特征在于：所述壳体(1)内设有固定极片(3)、软管(4)和感应极片(7)，且固定极片(3)、软管(4)和感应极片(7)构成了一个可检测电容，所述感应极片(7)位于压辊(5)内，所述软管(4)内充满不导电的非牛顿液体，所述感应极片(7)随着压辊(5)转动改变角度和位置改变可检测电容的电容量，所述压辊(5)随着节气门转轴(2)转动而改变位置并在与软管(4)的摩擦力作用下转动，所述压辊(5)转动挤压软管(4)使软管(4)内的介质发生变化，所述软管(4)内的介质变化由介质检测件(6)时刻监控检测；所述压辊(5)绕于摇臂的连接轴处且压辊(5)与摇臂的连接轴转动连接，所述压辊(5)的偏心位置设有感应极片(7)，当所述压辊(5)处于怠速点时，所述感应极片(7)和固定极片(3)对应的有效面积最大且距离最近；

加速时，节气门开度变大，节气门转轴(2)转动带动压辊(5)转动，压辊(5)和软管(4)之间的摩擦力使压辊(5)转动，压辊(5)内的感应极片(7)的位置和角度均发生变化，与固定极片(3)和压辊(5)连接的电路检测出电容量变化，ECU记录电容量变化，并由节气门的位置连续变化模型计算节气门开度，同时，压辊(5)挤压软管(4)内介质，使介质流入介质检测件(6)内，介质检测件(6)内随着介质增多，压力也发生连续的变化，数据上传ECU，ECU同步计算节气门开度，若两者差异小于阙值，则任取一值进行喷油控制，同时，根据发动机实际运行情况以及最开开度的重点标记位置对电容模型和压力模型进行修正，当二者差异大于阙值也无法自行调整时进行报错。

2.根据权利要求1所述的一种节气门位置检测装置，其特征在于：所述压辊(5)的直径小于节气门转轴(2)。

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